传输介质中的数字传输数据流的供给方法及对应供给电路

摘要

本发明涉及一种供给电路(1)，该供给电路接收数字有效数据(N)的流，并将它们在预定的第一位置插入到数字传输数据(ü)的流中。所述供给电路(1)借助于所述数字有效数据(N)的流产生数字补充数据(E)，并将它们在预定的第二位置插入到数字传输数据(ü)的流中。所述供给电路(1)向传输介质(3)中提供数字传输数据(ü)。该电路这样确定所述数字补充数据(E)，使得所述数字传输数据(ü)的流的频谱上的至少一个频率的分量被减到最小。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于供给介质中的数字传输数据的流的供给方法。本发明还涉及一种与此相对应的供给电路。

背景技术

在现有技术中，供给电路接收数字有效数据的流，并将所述数字有效数据在预定的第一位置插入数字传输数据的流中。在有些情况下，供给电路将这样获得的数字传输数据的流直接地馈送至传输介质中。在这种情况下，所述有效数据与所述传输数据是相同的。

还已知的是，供给电路借助于数字有效数据的流产生数字补充数据，除了数字有效数据之外，在预定的第二位置上将数字补充数据插入到数字传输数据的流中，并将这样获得的数字传输数据的流馈送至传输介质中。在这种情况下，数字传输数据的流包括有效数据和补充数据。典型的过程是验证信息的产生，例如CRC(循环冗余校验)信息和类似内容的奇偶校验位。由于验证信息，可以在接收器一侧识别数据传输中的错误，并在可能的情况下甚至对其进行校正。

传输数据通常作为电信号来传输。在导线连接的传输中，传输介质对应于传输导线，在无线传输中，传输介质对应于空气隙(Luftstrecke)。然而，与传输介质的具体结构无关的是，可以由于传输数据的传输在其它设备上产生干扰作用。例如，可以干扰其它信号、尤其是弱的模拟信号。这种对干扰敏感的弱信号例如是磁共振信号。不过，可以通过数字传输数据的传输产生干扰的其它情况也是可以考虑的。

通常，如果干扰在预定频率下出现，则该干扰就尤其重要。在磁共振设备中，例如如果传输数据的频谱具有一个对应于磁共振设备的拉莫尔频率或其它工作频率或者位于上述频率的附近的频率分量，则尤其是有干扰的。

为避免干扰，已知的是，供给电路屏蔽一个对应的输出电路(Ausspeise-schaltung)并在导线连接的数据传输的情况下屏蔽传输介质。不过，这种屏蔽要求巨大的材料成本。还已知的是，电位干扰源(即供给电路、输出电路以及必要时的传输介质)设置得尽可能远离可能受到影响的元件。不过，这种方案难于使用并且不总是可行的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可能性，以便按照一种简单的方式减小甚至是尽可能地避免数据传输对其它部件的干扰作用。

上述技术问题对于供给方法如下地解决：供给电路这样确定数字补充数据，使得数字传输数据的流的频谱上的至少一个频率的分量被减到最小。

与此相应的是，上述技术问题对于供给电路如下地解决：供给电路具有补充数据发生器，该补充数据发生器被构造成使得数字补充数据可以由其这样地确定，使得数字传输数据的流的频谱上的至少一个频率的分量被减到最小。

优选的是，供给电路分别将传输数据组馈送到传输介质中，其中每个传输数据组具有两个相互联系的传输数据块，其中，该块具有块长度并且每个块仅包含有效数据或仅包含补充数据。因为这样补充数据的确定就可能会尤其简单。

包含有效数据的块可以可选地具有一位的块长度或大于一位的块长度。这同样适用于包含补充数据的块。这两种块的块长度可以彼此相同或不同。

供给电路优选地向传输介质中馈送带有有效数据读取时钟的有效数据以及带有补充数据读取时钟的补充数据。有效数据读取时钟和补充数据读取时钟可以相同或不同。

优选地这样确定块长度和读取时钟，使得下述关系成立：

lN·TN+lE·TE＝lN·T

其中，

-lN是包含有效数据的块的长度，

-TN是将单个有效数据馈送至传输介质中的时间，

-1E是包含补充数据的块的长度，

-TE是将单个补充数据馈送至传输介质中的时间，

-T是将单个有效数据接收至供给电路中的时间。

优选地，供给电路还接收取决于时间的信号，该信号是以要减少的分量的频率为周期性的，所以可以借助于该信号测定该信号的一个相位。因为在这种情况下供给电路可能在使用取决于时间的信号的情况下测定补充数据。

为正确地测定补充数据，有利的是，供给电路首先将有效数据插入到数字传输数据的流中并且确定这样一个中间数据的流，然后，测定在该数字中间数据的流的频谱上的至少一个频率的分量并且最终借助于数字中间数据的流的频谱上的至少一个频率的分量测定补充数据。

如果供给电路用该至少一个频率的正弦信号和余弦信号对数字中间数据的流进行加权、对所加权的信号积分并且借助于积分信号确定补充数据的话，那么数字中间数据的流的频谱上的至少一个频率的分量的确定尤其简单。

如果供给电路具有用于临时存储有效数据块的缓冲存储器，其中提供给输入端的有效数据可以按照有效数据供给时钟存储在缓冲存储器中，那么供给电路的电路技术实现尤其简单。

供给电路优选地具有频率输入端，可通过该频率输入端向供给电路提供取决于时间的信号，该信号是以要减少的分量的至少一个频率为周期性的。补充数据发生器在这种情况下与频率输入端相连。这种设计的优点在于，其分量要在频谱上减到最小的频率可作为参数被提供给供给电路。

优选地在补充数据发生器之前设置部分流发生器(Teilstromgenerator)，该部分流发生器与数据输入端相连并将提供给其的有效数据插入数字传输数据的流中并因此测定数字中间数据的流。补充数据发生器本身优选地具有分量测定器(Anteilsermittler)，可将数字中间数据的流提供给该分量测定器。借助于该分量测定器可以测定在数字中间数据的流的频谱上的至少一个频率的分量。补充数据发生器优选地还具有补充数据测定器，该补充数据测定器借助于由分量测定器测定的分量来测定补充数据，并插入到数字传输数据的流内。

如果分量测定器具有用于将数字中间数据的流与该至少一个频率的正弦信号和余弦信号相乘的乘法器块以及后接于该乘法器块的积分块，那么它就被尤其简单地构成。

附图说明

从下面对实施例的详细描述并结合附图给出其它优点和细节。以原理图的形式：

图1示出了数字有效数据块，

图2示出了供给电路的框图，

图3示出了一组数字传输数据，

图4示出了频谱，

图5示出了另一个频谱，

图6示出了补充数据发生器的框图，而

图7至图10示出了若干组数字传输数据。

具体实施方式

根据图1，数字有效数据N的流具有一个原则上任意的有效数据序列N。每个有效数据N是一位，即具有逻辑上的值“零”或值“1”。根据图2，将有效数据N按照有效数据供给时钟提供到供给电路1。

所述提供按照位串行地实现。也就是说，为提供一个单个有效数据N，必须一个有效数据供给时间T，其倒数对应于有效数据供给时钟t。

供给电路1通过数据输入端2接收提供给它的有效数据N。供给电路通过数据输出端2′将数字传输数据馈送至传输介质3内。传输数据向传输介质3内的馈送也是按照位串行地实现的。传输数据一方面包含数字有效数据N，另一方面包括数字补充数据E。

传输介质3可以是任意的传输介质3。可能的传输介质3例如是双绞线、同轴电缆和空气隙。

根据图3，供给电路1将传输数据的组4馈送至传输介质3中。组4相互间同样地构造。每个组4由有效数据块5和补充数据块6组成。块5、6本身分别相联系。有效数据块5仅包含有效数据N，补充数据块6仅包含补充数据E。有效数据块5具有有效数据块长度lN，补充数据块6具有补充数据块长度lE。块长度lN、lE给出在块5、6中包含的位N、E的数目。

根据图3，供给电路1将与有效数据N相对应的传输数据按照有效数据读取时钟tN馈送至传输介质3中。也就是说，为了馈送一个有效数据N，需要一个其倒数为有效数据读取时钟tN的有效数据读取时间TN。供给电路1将与补充数据E相对应的传输数据按照补充数据读取时钟tE馈送至传输介质3中。也就是说，为了馈送一个补充数据E，需要一个其倒数为补充数据读取时钟tE的补充数据读取时间TE。

根据图3，两个读取时钟TN、TE彼此不同。但它们也可以具有相同的值。

从图3还可以看出，块长度lN、lE两者都大于一，但彼此不同。不过它们也可以具有相同的值。而且还可能的是，块长度lN、lE中的一个(是哪一个无所谓)或两个块长度lN、lE的值为一。

优选地这样确定块长度lN、lE和读取时钟tN、tE，使得下述关系成立：

lN·TN+lE·TE＝lN·T。

因为这样供给电路1将有效数据N馈送至传输介质3内的平均数据率与将有效数据N提供给供给电路1的传输率相同。因此，对有效数据N的可能的缓冲或者没有，或者至少仅在非常小的范围内才是要求的。

将有效数据N如上所述地通过数据输入端2提供至供给电路1。补充数据E则不是由供给电路1本身产生，而是借助于数字有效数据N的流产生。补充数据E的产生借助于作为供给电路1的组成部分的补充数据发生器7实现。

此外，供给电路1还具有插入电路(Einfügeschaltung)8。借助于插入电路8可以在预定的第一位置5将数字有效数据N插入到数字传输数据的流中。有效数据N的插入借助于作为插入电路8的组成部分并且设置在补充数据发生器7之前的部分流发生器9实现。部分流发生器9与数据输入端2相连。

此外，还可以借助于插入电路8将数字补充数据E在预定的第二位置6(即在补充数据块6的范围内)插入到数字传输数据的流中。所述补充数据E的插入是通过插入电路8的求和元件(Summationsglied)10实现的。

数字传输数据还可以借助于插入电路8馈送至传输介质3中。因此，插入电路8与数据输出端2′相连。

根据图3，部分流发生器9具有有效数据N的块可以临时存储于其中的缓冲存储器11。有效数据N向缓冲存储器11的馈送通过数据输入端1位串行地按照有效数据供给时钟t实现。如果在缓冲存储器11中存储有有效数据块长度为lN的一块有效数据N，那么就将该块按照位串行地从缓冲存储器11中读出。该块通过求和元件10和数据输出端2′馈送至传输介质3内。有效数据的读取和馈送按照有效数据读取时钟tN实现。即，借助于缓冲存储器11在结果上实现了有效数据N的时间压缩。由此起到作用的是，供给电路1在预定的第一位置5将数字有效数据N插入到数字传输数据的流中。

由缓冲存储器11读出的时间压缩的有效数据N(即其中已经插入了有效数据N但却尚未插入补充数据E的数字传输数据的流)，构成了数字中间数据Z的流。将数字中间数据Z的流不仅提供给求和元件10，而且也提供给补充数据发生器7。补充数据发生器7借助于数字中间数据Z的流产生数字补充数据E。补充数据发生器7在求和元件10上以补充数据块6的形式按照位串行地输出数字补充数据E，并因此将该数字补充数据馈送至传输介质3中。补充数据E的输出这样实现，即将数字补充数据E在预定的第二位置6插入到数字传输数据内。补充数据E的输出按照补充数据读取时钟tE来实现。

根据图4，数字中间数据Z的流具有包含多个频率分量的频谱。根据图5，数字传输数据的流也具有包含多个频率分量的频谱。但是，在这种频谱的情况下，至少一个频谱f的分量被减到最小。因此，这一频率f在下面被称作抑制频率。因此，将补充数据发生器7构成为使得数字补充数据E由该补充数据发生器这样确定，使得在数字传输数据的流的频谱上抑制频率f的分量被减到最小。

下面结合图6说明对抑制频率f的分量的抑制是如何实现的。

根据图6，供给电路1具有频率输入端12，可通过该频率输入端将取决于时间的信号S提供给供给电路1。该取决于时间的信号S是以抑制频率f为周期性的。其可以是例如正弦或余弦信号。也可能的是，为供给电路1既提供正弦信号也提供余弦信号。也可以如此地为供给电路1提供相位。不过，在每种情况下应可以借助于该信号S测定该相位。

取决于时间的信号S被提供给补充数据发生器7，该补充数据发生器为此目的而与频率输入端12相连。补充数据发生器7还具有分量测定器13。将取决于时间信号S和由部分流发生器9输出的数字中间数据Z的流提供给该分量测定器13。该分量测定器13借助于取决于时间信号S以及提供给它的数字中间数据Z的流测定在提供给它的数字中间数据Z的流的频谱中的抑制频率f的分量。分量测定器13将这一分量提供给补充数据测定器14。补充数据测定器14借助于由分量测定器13测定的分量来测定补充数据E。通过由求和元件10的时间正确的输出，补充数据测定器14还将补充数据E馈送到传输介质3中。结果，补充电路1由此借助于数字中间数据Z的流的频谱上的抑制频率f的分量测定了补充数据E。

对抑制频率f在频谱上的分量的确定可以按照不同的方式和手段实现。最简单的是，分量测定器13具有乘法器块15、16。在这种情况下，一方面为该乘法器块15、16提供由部分流发生器9给出的数字中间数据Z的流，另一方面为其提供按照抑制频率f为周期性的正弦和余弦信号。在乘法器块15、16中，利用所述正弦信号和余弦信号为所提供的数字中间数据Z的流进行加权。

乘法器块15、16后接有积分块17、18。积分块17、18对由正弦信号和余弦信号加权的信号进行积分并将其积分结果提供给补充数据测定器14。该补充数据测定器借助于积分信号确定补充数据E。

利用上述方法，非常有效地将数字传输数据的流的频谱上的抑制频率f的分量减到最小。图7至图10示出了这种过程的几种可能的结构。

根据图7，两个块长度lN、lE的值为一。读取时钟tN、tE相等。缓冲存储器11在这种结构中不是必需的。

图8示出与图7原理上相同的结构。不过，在此读取时钟tN、tE是不相等的。缓冲存储器11在这种结构中不是必需的。

在根据图9的结构中，有效数据块长度lN的值为五，补充数据块长度lE的值为一。读取时钟tN、tE不相等。但它们也可以相等。缓冲存储器11在这种结构中不是必需的。

在根据图10的结构中，有效数据块长度1N的值为三，补充数据块长度lE的值为二。根据图10，读取时钟tN、tE相等。但它们也可以不相等。

图7至图10的上述例子原则上可以任意改动。因此，块长度lN、lE和读取时钟tN、tE也可以具有其它值。

此外，本发明可以可选地按照电路技术或编程技术实现。